浏览器http缓存

浏览器 http 缓存大致流程图

缓存好处

• 缓解服务器压力(不用每次去请求资源)；
• 提升性能(打开本地资源速度当然比请求回来再打开要快得多)；
• 减少带宽消耗(我相信你可以理解)；

缓存种类

1. 浏览器缓存
   • 浏览器对于缓存的处理是根据第一次请求资源时返回的响应头来确定的。
2. 代理服务器缓存
3. 网关缓存
4. 数据库缓存

通用首部字段

cache-control

缓存请求指令

表示是否能缓存的指令

public 指令

Cache-Control: public

当使用 public 指令时，则明确表明其他用户也可利用缓存。
private 指令

Cache-Control: private

当使用 private 指令时，响应只以特定的用户作为对象，这与 public 指定的行为相反。

缓存服务器会对该特定用户提供资源缓存的服务，对于其他用户发送过来的请求，代理服务器则不会返回缓存

no-cache 指令

Cache-Control: no-cache

使用 no-cache 指令的目的是为了防止从缓存中返回过期的资源。

客户端发送的请求如果包含 no-cache 指令，则表示客户端将不会缓存过的响应。于是，“中间”的缓存服务器必须把客户端请求转发给源服务器。如果服务器返回的响应中包含 no-cache 指令，那么缓存服务器不能对资源进行缓存。源服务器以后也将不再对缓存服务器请求中提出的资源有效性进行确认，且禁止其对响应资源进行缓存操作。

no-store 指令

Cache-Control: no-store

当使用 no-store 指令时，暗示请求（和对应的响应）或响应中包含机密信息。因此，该指令规定缓存不能再本地存储请求或响应的任一部分。

s-maxage 指令

Cache-Control: s-maxage=604800 (单位 ：秒)

s-maxage 指令的功能和 max-age 指令的相同，他们的不同点是 s-maxage 指令适用于供多位用户使用的公共缓存服务器。

max-age 指令

Cache-Control: max-age = 604800 (单位 ：秒)

当客户端发送的请求中包含 max-age 指令时，如果判定缓存资源的缓存时间数值比指定时间的数值更小，那么客户端就接收缓存的资源。另外，当指定 max-age 值为 0，那么缓存服务器通常需要将请求转发给源服务器。
当服务器返回的响应中包含 max-age 指令时，缓存服务器将不对资源的有效性再作确认，而 max-age 数值代表资源保存为缓存的最长时间。
应用 HTTP/1.1 版本的缓存服务器遇到同时存在 Expires 首部字段的情况时，会优先处理 max-age 指令，而忽略掉 Expires 首部字段。而 HTTP/1.0 版本的缓存服务器的情况却相反，max-age 指令会被忽略掉。

min-fresh 指令

Cache-Control: min-fresh=60(单位：秒)

min-fresh 指令要求缓存服务器返回至少还未过指定时间的缓存资源。比如，当指定 min-fresh 为 60 秒后，在这 60 秒以内如果有超过有效期限的资源都无法作为响应返回了。

max-stale 指令

Cache-Control:max-stale=3600(单位：秒）

使用 max-stale 可指示缓存资源，即使过期也照常接收。

如果指令未指定参数值，那么无论经过多久，客户端都会接收响应；如果指令中指定了具体数值，那么即使过期，只要扔处于 max-stale 指定的时间内，仍旧会被客户端接收。

only-if-cached 指令

Cache-Control: only-if-cached

使用 only-if-cached 指令表示客户端仅在缓存服务器本地缓存目标资源的情况下才会要求其返回。换言之，该指令要求缓存服务器不重新加载响应，也不会再次确认资源有效性。若发生请求缓存服务器的本地缓存无响应，则返回状态码 504 Gateway Timeout。

must-revalidate 指令

Cache-Control: must-revalidate

使用 must-revalidate 指令，代理会向源服务器再次验证即将返回的响应缓存目前是否仍然有效。

若代理无法连通源服务器再次获取有效资源的话，缓存必须给客户端一条 504（Gateway Timeout）状态码。

另外，使用 must-revalidate 指令会忽略请求的 max-stale 指令（即使已经在首部使用了 max-stale,也不会再有效果）。

proxy-revalidate 指令

Cache-Control: proxy-revalidate

proxy-revalidate 指令要求所有的缓存服务器在接收到客户端带有该指令的请求返回响应之前，必须再次验证缓存的有效性。

no-transform 指令

Cache-Control: no-transform

使用 no-transform 指令规定无论是在请求还是响应中，缓存都不能改变实体主体的媒体类型。

Cache-Control 扩展

cache-extension token

Cache-Control: private, community="UCI"

通过 cache-extension 标记（token），可以扩展 Cache-Control 首部字段内的指令。

如上例，Cache-Control 首部字段本身没有 community 这个指令。借助 extension tokens 实现了该指令的添加。如果缓存服务器不能理解 community 这个新指令，就会直接忽略。因此，extension tokens 仅对能理解它的缓存服务器来说是有意义的。

Date

首部字段 Date 表明创建 HTTP 报文的日期和时间。
HTTP/1.1 协议使用在 RFC1123 中规定的日期时间的格式，如下示例。
Date: Tue, 03 Jul 2012 04:40:59 GMT
之前的 HTTP 协议版本中使用在 RFC850 中定义的格式，如下所示。
Date: Tue, 03-Jul-12 04:40:59 GMT
除此之外，还有一种格式。它与 C 标准库内的 asctime()函数的输出格式一致。
Date: Tue Jul 03 04:40:59 2012

Pragma

Pragma 是 HTTP/1.1 之前版本的历史遗留字段，仅作为与 HTTP/1.0 的向后兼容而定义。

Pragma: no-cache

该首部字段属于通用首部字段，但只用在客户端发送的请求中。客户端会要求所有的中间服务器不返回缓存的资源。

所有的中间服务器如果都能以 HTTP/1.1 为基准，那直接采用 Cache-Control: no-cache 指定缓存的处理方式是最为理想的。但要整体掌握全部中间服务器使用的 HTTP 协议版本中却是不现实的。因此，发送的请求会同时含有下面两个首部字段。

1
2

Cache-Control: no-cache
Pragma: no-cache

请求首部字段

If-Match/If-Modified-Since/If-None-Match/If-Range/If-Unmodified-Since

形如 If-xxx 这种形式的请求首部字段，都可称为条件请求。服务器接收到附带条件的请求后，只有判断指定条件为真时，才会执行请求。

If-Match

只有当 If-Match 的值与服务器上实体的 Etag 值  一致时，服务器才会接受请求。反之，则返回状态码 412 Precondition Failed 的响应。

If-Modified-Since

如果在 If-Modified-Since 字段指定的日期时间后，资源发生了更新，服务器会接受请求。比如请求首部If-Modified-Since: Thu, 15 Apr 2004 00:00:00 GMT,而服务器上的Last-Modified: Sun 29 Aug 2004 14:03:05 GMT，因为是在 2004 年 4 月 15 日之后更新过的资源，所以服务器会接受请求。

If-None-Match

只有在 If-None-Match 的字段值与 Etag 值不一致时，可处理该请求。与 If-Match 首部字段的作用相反。

If-Range

If-Range HTTP 请求头字段用来使得 Range 头字段在一定条件下起作用：当字段值中的条件得到满足时，Range 头字段才会起作用，同时服务器回复 206 部分内容状态码，以及 Range 头字段请求的相应部分；如果字段值中的条件没有得到满足，服务器将会返回 200 OK 状态码，并返回完整的请求资源。

If-Unmodified-Since

首部字段If-Unmodified-Since和首部字段If-Modified-Since的作用相反。他的作用是告知服务器，指定的请求资源只有在字段值内指定的日期时间之后，未发生更新的情况下，才能处理请求。如果在指定的日期时间后发生了更新，则以状态码 412 Precondition Faied 作为相应返回。

响应首部字段

响应首部字段是由服务器端向客户端返回响应报文中所使用的字段，用于补充响应的附加信息、服务器信息、以及对客户端的附加要求等信息。

Age

首部字段 Age 能告知客户端，源服务器在多久前创建了响应。字段值的单位为秒。

若创建该响应的服务器是缓存服务器，Age 值是指缓存后的响应再次发起认证到认证完成的时间值。代理创建响应时必须加上首部字段 Age。Age 消息头的值通常接近于 0。表示此消息对象刚刚从原始服务器获取不久；其他的值则是表示代理服务器当前的系统时间与此应答消息中的通用消息头 Date 的值之差。

Etag

首部字段 Etag 能告知客户端实体标识。它是一种可将资源以字符串形式做唯一性标识的方式。服务器会为每份资源分配对应的 Etag 值。

另外，当资源更新时，Etag 值也需要更新。生成 Etag 值时，并没有统一的算法规则，而仅仅是由服务器来分配。

强 Etag 值：不论实体发生多么细微的变化都会改变其值。Etag: "usagi-1234"

弱 Etag 值：弱 Etag 值只用于提示资源是否相同。只有资源发生了根本改变，产生差异时才会改变 Etag 值。这时，会在字段值最开始处附加 W/。

Etag:W/"usagi-1234"。

实体首部字段

Expires

Expires: Wed, 04 Jul 2012 08:26:05 GMT

首部字段Expires会将资源失效的日期告知客户端。缓存服务器在接受到含有首部字段Expires的响应后，会以缓存来应答请求，在Expires字段值指定的时间之前，响应的副本会一直被保存。当超过指定的时间后，缓存服务器在请求发送过来时，会转向源服务器请求资源。

源服务器不希望缓存服务器对资源缓存时，最好在Expires字段内写入与首部字段 Date 相同的时间值。

但是，当首部字段Cache-Control有指定max-age指令时，比起首部字段Expires， 会优先处理 max-age 指令。

Last-Modified

Last-Modified: Wed, 23 May 2012 09:59:55 GMT

首部字段Last-Modified指明资源最终修改时间。一般来说，这个值就是 Request-URI 指定资源被修改的时间。但类似使用 CGI 脚本进行动态数据处理时，该值有可能会变成数据最终修改时的时间。

参考与推荐

《图解 HTTP》
缓存详解
浅谈 web 缓存
浅谈浏览器缓存